羅度軍
(武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北 武漢:430080)
管理信息系統(tǒng)的開發(fā)是一個(gè)復(fù)雜的工程,離不開方方面面的技術(shù)支持,其中數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是核心,它的優(yōu)劣決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能和運(yùn)行效率。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì),和軟件開發(fā)的基本原則相類似,不僅要滿足整個(gè)管理系統(tǒng)的需求,在數(shù)據(jù)的安全保護(hù)和數(shù)據(jù)恢復(fù)等方面也要符合數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)。良好的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是管理信息系統(tǒng)開發(fā)的良好開始。
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的開發(fā)過(guò)程從了解用戶的實(shí)際要求開始,因?yàn)橛脩舨欢?jì)算機(jī)專業(yè)方面的知識(shí),但他們對(duì)工作業(yè)務(wù)的要求和步驟一般很熟悉,如何把用戶的實(shí)際需求和計(jì)算機(jī)軟件結(jié)合起來(lái),用計(jì)算機(jī)程序代碼來(lái)模擬和完成工作過(guò)程是需求分析階段必須完成的任務(wù)。接著是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的概念、邏輯、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),把管理信息系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)和操作過(guò)程規(guī)范為數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)類型,將人工管理轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)管理。最后是數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行維護(hù)階段,保證數(shù)據(jù)的一致性、完整性,并且能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行升級(jí)與拓展。本文以鋼瓶管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)為例進(jìn)行了分析。
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的第一個(gè)環(huán)節(jié)是需求分析,主要對(duì)用戶的實(shí)際工作過(guò)程和要求進(jìn)行分析,把用戶的實(shí)際要求完全、真實(shí)反映出來(lái)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中,還必須充分預(yù)計(jì)到今后的發(fā)展和變化,需求分析的任務(wù)之一就是考慮將來(lái)的升級(jí)和兼容問(wèn)題。
某氧氣公司鋼瓶管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)分析與設(shè)計(jì)過(guò)程如下:
鋼瓶管理系統(tǒng)的開發(fā),主要對(duì)鋼瓶在流通的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面管理,同時(shí)對(duì)鋼瓶的安全和使用年限進(jìn)行跟蹤。根據(jù)氧氣公司的鋼瓶流轉(zhuǎn)過(guò)程、銷售業(yè)務(wù)管理流程,規(guī)劃得到鋼瓶管理系統(tǒng)具體模塊:檢驗(yàn)管理、充裝管理、銷售跟蹤管理以及查詢統(tǒng)計(jì)等模塊。
(1)檢驗(yàn)管理模塊。檢驗(yàn)管理模塊的負(fù)責(zé)部門是檢驗(yàn)部門,所涉及到的數(shù)據(jù)主要是鋼瓶基本信息和鋼瓶檢驗(yàn)信息。將原有的所有鋼瓶進(jìn)行條形碼編碼,把相應(yīng)信息存儲(chǔ)在鋼瓶基本信息文件,并將條形碼粘貼在鋼瓶外表面,方便掃描和管理。檢驗(yàn)?zāi)K還負(fù)責(zé)對(duì)新進(jìn)鋼瓶原始數(shù)據(jù)的錄入工作,數(shù)據(jù)保存在鋼瓶基本信息文件。
檢驗(yàn)?zāi)K通過(guò)掃描鋼瓶條形碼來(lái)實(shí)現(xiàn)鋼瓶的管理,在掃描的同時(shí),對(duì)鋼瓶的安全性進(jìn)行評(píng)估,超過(guò)質(zhì)檢年限的鋼瓶報(bào)廢處理。檢驗(yàn)合格的鋼瓶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在鋼瓶檢驗(yàn)信息文件,進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)。
(2)充裝管理模塊。充裝管理模塊的負(fù)責(zé)部門是充填部門,所涉及到的數(shù)據(jù)主要是鋼瓶充裝信息和鋼瓶庫(kù)存信息。充填部門接收到檢驗(yàn)合格的鋼瓶,充裝相對(duì)應(yīng)的氣體后掃描條形碼,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在鋼瓶充裝信息和鋼瓶庫(kù)存信息兩個(gè)文件中。如果有整瓶檢驗(yàn)不合格鋼瓶,由充填部門返回到檢驗(yàn)部門,重新檢驗(yàn)或報(bào)廢處理。
(3)銷售跟蹤管理模塊。銷售跟蹤管理模塊的負(fù)責(zé)部門是銷售部門,所涉及到的數(shù)據(jù)主要是鋼瓶庫(kù)存信息、鋼瓶跟蹤信息和客戶基本信息。鋼瓶充裝好后,發(fā)到銷售部門,由銷售部門銷售給客戶,具體數(shù)據(jù)保存在鋼瓶跟蹤信息文件,并同時(shí)更新鋼瓶庫(kù)存信息文件。銷售部門還負(fù)責(zé)客戶基本信息的錄入和管理工作,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在客戶基本信息文件。其模塊關(guān)系如圖1所示。
(4)查詢統(tǒng)計(jì)模塊。查詢統(tǒng)計(jì)模塊主要由管理人員使用,也接受各部門的查詢請(qǐng)求,所涉及到的數(shù)據(jù)主要是鋼瓶基本信息、鋼瓶檢驗(yàn)信息、鋼瓶充裝信息、鋼瓶庫(kù)存信息、鋼瓶跟蹤信息和客戶基本信息等。
圖1 模塊關(guān)系圖
通過(guò)對(duì)鋼瓶管理過(guò)程數(shù)據(jù)流程的分析,可設(shè)計(jì)鋼瓶生產(chǎn)過(guò)程中的幾個(gè)主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)項(xiàng),得到鋼瓶信息、部門信息、品種信息、狀態(tài)信息、質(zhì)檢信息、充填信息、銷售信息等實(shí)體對(duì)象[1]。
概念模型通常使用E-R(Entity-Relationship)圖來(lái)表示。它采用E-R模型把現(xiàn)實(shí)世界的信息結(jié)構(gòu)統(tǒng)一用實(shí)體、實(shí)體屬性,以及實(shí)體之間的聯(lián)系來(lái)描述。實(shí)體可以是一個(gè)人,一個(gè)實(shí)際的物體,還可以是一件抽象的事件。
以鋼瓶信息和部門信息為例,鋼瓶信息用鋼瓶實(shí)體表示,用對(duì)應(yīng)的屬性來(lái)描述鋼瓶的具體特性,其中條形碼屬性是關(guān)鍵字;部門信息也用一個(gè)實(shí)體表示,用對(duì)應(yīng)的屬性來(lái)描述其具體特征,關(guān)鍵字是部門編號(hào)。兩個(gè)實(shí)體之間的聯(lián)系是鋼瓶被某個(gè)部門接收,這是事物與事物之間的的聯(lián)系,也可以用實(shí)體來(lái)描述。
通過(guò)簡(jiǎn)單的一對(duì)多的聯(lián)系,把鋼瓶信息和部門信息兩個(gè)實(shí)體之間的關(guān)聯(lián),定義為一個(gè)實(shí)體,其屬性包括鋼瓶實(shí)體的條形碼屬性、部門實(shí)體的部門編號(hào)屬性、接收狀態(tài)。其E-R圖如圖2所示[1]。
圖2 實(shí)體間關(guān)系E-R圖
邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是分析實(shí)體、實(shí)體屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系,將它們轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的邏輯模式。
根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則,部門實(shí)體用一張二維表來(lái)表示,字段有編號(hào),名稱,負(fù)責(zé)人等;鋼瓶實(shí)體也用一張表來(lái)表示,字段有編號(hào),條形碼,類別,制造單位,日期等;將鋼瓶實(shí)體和部門實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為鋼瓶狀態(tài)表,包括編號(hào),條形碼,部門,狀態(tài),日期等字段。相應(yīng)的邏輯模型關(guān)系圖如圖3所示。
物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要任務(wù)是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)在物理存儲(chǔ)設(shè)備上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)是二維表,物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是把規(guī)劃得到的邏輯關(guān)系模型轉(zhuǎn)換為具體的表。同時(shí)還要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的存取方法,是采取順序存取還是隨機(jī)存取,這關(guān)系到系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
圖3 邏輯模型關(guān)系圖
確定了各實(shí)體及其屬性后,根據(jù)實(shí)體之間的一些操作就形成了實(shí)體之間的關(guān)系表。
數(shù)據(jù)庫(kù)投入運(yùn)行后,要經(jīng)常收集和分析系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際數(shù)據(jù)。在運(yùn)行中,注意減少數(shù)據(jù)冗余,加強(qiáng)數(shù)據(jù)的一致性、完整性,采取相應(yīng)措施保持?jǐn)?shù)據(jù)的獨(dú)立性,還必須有效地處理數(shù)據(jù)庫(kù)的故障和數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)。在系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中,用戶可能提出新的要求,就要重新組織數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),或者升級(jí)擴(kuò)展新的應(yīng)用程序系統(tǒng)。
由于數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行環(huán)境在不斷變化,數(shù)據(jù)庫(kù)的物理存儲(chǔ)也隨著科技的發(fā)展日新月異,容量越來(lái)越大,性能越來(lái)越強(qiáng),需要不斷對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行調(diào)整與修改。如果應(yīng)用變化太大,調(diào)整與修改解決不了問(wèn)題,那么表明原數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)不符合現(xiàn)代的需要,浪費(fèi)精力來(lái)維護(hù)原數(shù)據(jù)庫(kù)是得不償失,需要建立新的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。
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